中国候鸟栖息地人兽共患病病原体及耐药基因高通量筛查研究

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:BMC Microbiology 4

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  为解决候鸟传播人兽共患病病原体及耐药基因(AMR)的环境风险问题,研究人员采用TaqMan Array Card(TAC)技术对中国10个栖息地的351份候鸟粪便进行99种病原体和20种AMR基因筛查。结果显示30.5%样本携带14种病原体(如Aeromonas、Cryptosporidium等),并首次量化其载量(103 -108 拷贝/克粪便),同时发现四类抗生素耐药基因广泛分布。该研究为“同一健康”理念下的跨物种传播风险评估提供关键数据。

  

迁徙鸟类作为自然界的“空中旅行者”,其跨区域活动可能携带并传播病原体,成为人兽共患病(zoonoses)的潜在媒介。2005年青海湖高致病性禽流感疫情首次敲响警钟,但系统性监测候鸟携带人类病原体的研究仍存空白。更严峻的是,随着人类活动与野生动物栖息地重叠加剧,以及全球抗生素滥用导致的耐药基因(AMR)扩散,候鸟可能通过粪便污染水源和土壤,成为耐药基因“隐形快递员”。在此背景下,中国研究人员开展了一项开创性研究,通过高通量技术揭示候鸟在中国四大迁徙路线上的病原体“行李清单”,相关成果发表于《BMC Microbiology》。

研究团队采用模块化TaqMan Array Card(TAC)技术,将49种细菌、27种病毒、17种寄生虫和6种真菌的检测整合至微流控芯片,配合20种AMR基因(覆盖大环内酯类、喹诺酮类等四类抗生素)的qPCR定量分析。样本涵盖中国10个代表性栖息地(如青海龙宝、湖北网湖等)的351份候鸟粪便,通过COI基因测序鉴定鸟种,并采用外标控和测序验证确保结果可靠性。

研究结果显示:

  1. 病原体谱系特征:30.5%样本携带至少1种病原体,检出14种病原体包括水传播的Aeromonas(9.1%)、Cryptosporidium(5.1%),食源性的Campylobacter jejuni/coli,以及蚊媒传播的Plasmodium。值得注意的是,HIV-1是唯一检出的病毒。
  2. 宿主特异性:雁形目(Anseriformes)病原携带率(39.1%)显著高于鸻形目(Charadriiformes)(23.2%),且Plasmodium仅存在于雁形目,而EPEC(肠致病性大肠杆菌)特异地出现在鸻形目的红嘴鸥中。
  3. 时空分布规律:湖北网湖(87.1%阳性率)和宁夏(64.3%)成为“热点区域”,冬季Anser携带的Plasmodium载量高达108
    拷贝/克粪便。
  4. 耐药基因污染:检出18种AMR基因,其中mphA、qnrB1等未被宏基因组报道的基因被首次发现,总载量达105
    -107
    拷贝/克粪便。

讨论部分指出,该研究首次通过标准化定量平台揭示候鸟传播病原体的“剂量-风险”关系,为QMRA(定量微生物风险评估)提供关键参数。发现的水源性病原体(如Cryptosporidium)与鸟类栖息湿地特性高度相关,提示需加强水源地监测。而AMR基因的广泛分布证实候鸟可跨越地理屏障传播耐药性,这对全球抗生素管理策略具有警示意义。

这项研究不仅建立了候鸟病原体筛查的技术范式,更从“同一健康”(One Health)视角阐明了野生动物-环境-人类的复杂传播网络。未来需结合病原体活性和毒力分析,进一步评估实际传播风险,为制定人兽共患病早期预警系统提供科学依据。

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